Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Infektionen mit bloßem Auge erkennen

19.03.2014

In einem neuen Projekt arbeiten Forscher der Universität Siegen an Sensoren, die bakterielle Infektionen in Wunden durch einen Farbwechsel sichtbar machen. Diese Sensoren könnten beispielsweise in Pflaster für die Behandlung von Brandwunden bei Kindern integriert werden. Gleichzeitig kann die vorbeugende Verabreichung von Antibiotika vermieden werden.

Das System klingt so einfach wie das einer Ampel. Rotes Licht heißt bremsen, grünes Licht fahren. So ein Farbwechsel ist mit bloßem Auge zu erkennen.


Ein photonischer Sensor aus nanoporösem Silizium zeigt durch einen Farbwechsel den Austausch von Wasser in den Nanoporen mit Ethanol an. Nach dem gleichen Prinzip sollen Infektionen angezeigt werden. Bildnachweis: G. Schulte, H. Schönherr, N. Voelcker, et al.

Ein solches System soll in Zukunft dabei helfen, Infektionen in Wunden allein durch Hinsehen zu erkennen. Forscherinnen und Forscher der Universität Siegen arbeiten in einem neuen Projekt an der Entwicklung spezieller Sensoren, die genau das leisten.

Diese Sensoren könnten beispielsweise in Pflaster für die Behandlung von Brandwunden bei Kindern integriert werden. Bakterielle Infektionen sind dort bisher nicht selektiv oder nur mit erheblicher Zeitverzögerung nachweisbar. Durch den Farbwechsel kann eine bakterielle Infektion sofort aufgedeckt und eine zielgerichtete Behandlung ermöglicht werden.

Das Projekt „Optische Biosensoren für Bakterien, die Wunden besiedeln“ ist ein gemeinsames Projekt der Uni Siegen und des Mawson Research Instituts an der University of Southern Australia in Adelaide (Australien).

Es handelt sich um ein DAAD-ATN-Projekt (Deutscher Akademischer Austauschdienst – Australian Technology Network of Universities). Verantwortlich sind Prof. Dr. Nico Voelcker am Mawson Research Institute und Prof. Dr. Holger Schönherr an der Universität Siegen. Das Projekt wird vom BMBF (Bundesministerium für Bildung und Forschung) gefördert.

„In Zeiten rapide wachsender Resistenzen von Bakterien gegen Antibiotika ist dieser neuartige Ansatz vielversprechend, da die vorbeugende Verabreichung von Antibiotika vermieden werden kann, ohne dass unerkannte schwer wiegende Infektionen drohen“, erklärt Prof. Dr. Holger Schönherr.

Neuartige Sensoren sollen mittels sogenannter photonischer Strukturen die Detektion von Infektionen in Wunden ermöglichen – und zwar so, dass sie mit dem bloßen Auge durch einen Farbwechsel erkennbar sind. Dazu entwickeln die Partnergruppen in den kommenden zwei Jahren vor allem neuartige Strukturen und testen deren optische Eigenschaften.

Der Sensor besteht dabei aus speziell strukturiertem nanoporösen Silizium. Wenn in den Poren ein Austausch z. B. von Wasser mit Alkohol stattfindet, wird dadurch ein Farbwechsel hervorgerufen. Nach dem gleichen Prinzip sollen zukünftig Infektionen angezeigt werden. Heißt: Bakterien verursachen einen Farbwechsel, der sofort erkannt werden kann.

Insgesamt fünf Forscher und Forscherinnen aus Siegen und Adelaide werden dabei im jeweiligen Partnerinstitut arbeiten. Mit dem Besuch von M. Sc. Fransiska Sri Herwahyu Krismastuti, die von nun an drei Monate in Siegen forschen wird, startet das Projekt in die heiße Phase.

Ziel ist die Entwicklung einer breit anwendbaren Strategie, um den Zustand von chronischen Wunden einfach erfassen und eine optimale Behandlung ermöglichen zu können. Mit dem neuen Programm erhöht die Universität Siegen ihre internationale Sichtbarkeit und ermöglicht einen Austausch zwischen beiden Forschungsinstituten.

Das neue Projekt baut auf dem EU-Projekt „BacterioSafe“ auf, das im Juni 2014 ausläuft. In diesem Projekt hatten Siegener Chemiker der Naturwissenschaftlich-Technischen Fakultät Verfahren entwickelt, die das Vorhandensein sogenannter pathogener (krankmachender) Keime anzeigen und gleichzeitig die Freisetzung antibakterieller Stoffe erlauben.

Nach vier Jahren Entwicklungsarbeit im Rahmen der „BacterioSafe Studie“ sind in der Gruppe von Prof. Dr. Holger Schönherr in der Physikalischen Chemie verschiedene Ansätze und Demonstratoren entwickelt worden, deren technologische Umsetzung zurzeit mit Nachdruck untersucht und weiterentwickelt wird.

Die Aktivitäten in BacterioSafe wurden bereits erfolgreich durch das EU finanzierte Austauschprogramm „KOALA“ mit dem Mawson Research Institute an der University of Southern Australia in Adelaide (Australien) flankiert. 2013 und 2014 forschten vier Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen aus Siegen in Adelaide, derzeit arbeiten zwei Doktorandinnen dort.

Weitere Informationen:

http://www.uni-siegen.de/start/news/forschung/571989.html

André Zeppenfeld | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht 'Fix Me Another Marguerite!'
23.06.2017 | Universität Regensburg

nachricht Schimpansen belohnen Gefälligkeiten
23.06.2017 | Max-Planck-Institut für Mathematik in den Naturwissenschaften (MPIMIS)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften